虎门大桥异常振动,愿桥梁垮塌的悲剧不再上演

作者:流火来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-05-08

天灾少,人祸多。

桥梁是我国交通运输基础设施建设中重要的一环,一座座跨越江河、悬崖和大海的桥梁组成了我国川流不息的经济命脉。近日,广东虎门大桥在风中发生了异常振动,最终被临时关闭检修,在全国范围内引发了广泛的关注与担忧。这说明桥梁的安全问题不仅会带来巨大的经济损失,还会引发社会上的不稳定情绪。因此,桥梁的安全性是一个不容忽视的问题。

2

上下起伏的虎门大桥(图源:央视新闻)

不幸的是,即使是在科技快速发展的今天,国内外桥梁垮塌的事故仍然时有发生。除了极端恶劣天气之外,仍有一大部分桥梁事故是由于人为因素造成的,例如桥梁设计不合理、施工流程或选用材料不合格以及后期维护缺失等。

不合理的桥梁设计是错误根源

20世纪40年代,美国第三大悬索桥塔科马海峡大桥在远低于设计风速的大风天气下由于剧烈的起伏振动而最终整体坍塌,令世界震惊。后来经查证,塔科马海峡大桥的坍塌是由于在设计之初没有考虑到流体力学中著名的卡门涡街现象。自此之后,全世界的建筑设计师们才开始认真考虑卡门涡街对建筑物到底有多严重的危害。而据推断,虎门大桥的异常振动也与卡门涡街现象有关。

1

剧烈晃动的塔科马海峡大桥(图源:VICE)

卫星云图中的卡门涡街现象

卫星云图中的卡门涡街现象 (图源:凤凰网)

塔科马海峡大桥失败在于专业知识上的认知不足,加拿大魁北克大桥的失败则在于设计师的自负与轻率。魁北克大桥于1900年开始由美国著名桥梁设计师库珀设计与监督施工。极度自信的库珀在施工多处弦杆发生明显弯曲的情况下,仍然执意推进施工进程,只为以最低的成本完成大桥的建设。结果,魁北克大桥历经两次坍塌,死亡88人,才最终在1917年艰难竣工。

魁北克

魁北克大桥(图源:搜狐)


偷工减料危害严重

1994年,韩国汉江上圣水大桥的一段桥面突然坍塌,导致了33人死亡。这次事故的主要原因是桥梁施工方东亚建筑公司在施工过程中不按照图纸要求进行,故意偷工减料,使用了疲劳性能较差的劣质钢材。时任韩国总理李荣德因此次事故而引咎辞职。

圣水大桥(图源:搜狐)

圣水大桥(图源:搜狐)


维修保养是最后一道防线

美国I-35W密西西比河大桥最早在1990年便被发现出现了严重的腐蚀现象,却没有受到当地政府的重视。十年后,明尼苏达大学发现该桥出现了严重的扭曲变形和钢材疲劳现象,并提出了垮塌警告,却仍然未收重视。2007年,这座大桥终于承受不住交通压力而垮塌,造成了至少8人死亡。

密西西比河大桥

I-35W密西西比河大桥(图源:搜狐)


我国桥梁安全形势严峻

目前,我国桥梁安全问题不容乐观,全国多地都曾发生与上述桥梁坍塌事件类似的桥梁安全事故。2000年以来,国内桥梁坍塌事故共发生约279起,其中分别由施工缺陷、自然灾害、设计缺陷、意外载荷和耐久性所引发的坍塌事故数量占比如下图所示。

我国桥梁坍塌事故原因占比

我国桥梁坍塌事故原因占比(数据:参考文献[4],笔者制图)

从图中可以看出,除自然灾害之外,施工质量不高,对意外载荷预计不够是国内桥梁坍塌事故发生的主要原因。例如,2007年湖南凤凰县沱江大桥的垮塌是施工方所用材料未达到标准要求,施工工序不合理,同时管理混乱,监管不力导致的;江西泰和大桥则是在拆除过程中的不合理拆卸而导致了意外垮塌。

沱江大桥(图源:新华社)

沱江大桥(图源:新华社)

泰和大桥(图源:新华社)

泰和大桥(图源:新华社)

尽管桥梁设计和材料疲劳寿命所引发的事故占比不高,却仍然是我们难以接收的。每一次桥梁坍塌事故背后的伤亡以及经济损失都是惨痛的。

作为在世界具有强大影响力的工业与制造业大国,每年却仍然频频发生桥梁安全事故,原因何在?笔者认为,原因不仅在于是技术、施工能力和管理经验的不足,更在于对社会责任的漠视!前车之鉴历历在目,但愿悲剧不再发生!

间隔

参考文献

[1] 魁北克大桥垮塌全过程分析,中国公路网,2016年03月22日

[2] 江西泰和大桥老桥拆除过程中坍塌 已救出5人3人仍失联,观察者网,2016年09月11日

[3] 湖南凤凰县沱江大桥垮塌事故41人遇难 63人生还,中国政府网,2007年08月16日

[4] 彭卫兵, 沈佳栋, 唐翔, 张勇. 近期典型桥梁事故回顾、分析与启示[J]. 中国公路学报, 2019, 32(12): 132-144.


版权信息